Системы заземления TN-C-S, TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT
Всем известны системы энергоснабжения с напряжением до 1000 вольт, на уровне конечного потребителя. Они бывают всего двух видов:
- трехфазная (три фазы и рабочий нуль), где напряжение между фазами составляет 380 вольт, а между каждой фазой и нулем — 220 вольт.
- однофазная (одна из трех фаз с общего ввода на объект, и рабочий нуль), напряжение между каждой фазой и нулем составляет 220 вольт.
А вот с системами безопасности, ситуация гораздо сложнее. Для организации искусственного заземления, ГОСТ предусматривает 5 систем: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) определяют условия, на основании которых проектировщики выбирают систему заземления объекта. Она отражается в проектной документации, и не может быть изменена после сдачи объекта в эксплуатацию.
В большинстве случаев, применяется система заземления TN, которая предусматривает обязательное заземление нейтрали источника питания. При этом открытые токоведущие части конечных электроустановок, могут быть соединены с нейтралью источника питания различными способами.
Каждая из предложенных систем искусственного заземления имеет свои преимущества и недостатки. При этом, любая из них направлена на решение вопросов безопасной эксплуатации электроустановок, и нахождения людей на объекте.
Условные обозначения
Для лучшего понимания материала, разберем принятые условные обозначения:
- L1, L2, L3 — проводник, на который подключена фаза источника питания. В однофазных системах, обозначается буквой L.
- N — рабочий нуль источника питания (нулевой проводник).
- PE — защитный нуль: он же заземляющий проводник, соединенный с заземлителем.
- PEN — проводник, совмещающий в себе рабочий и защитный нули.
TN-S
Самая безопасная система, это TN-S.
Силовой кабель для соединения потребителя электроэнергии с источником питания, выполнен по пятижильной схеме: три фазы (L1, L2, L3), рабочий нуль (N) и рабочее заземление (PE). Объединение нуля и «земли» происходит на ближайшей подстанции. При аварийной ситуации, если рабочий нуль отгорит, корпуса электроустановок все равно остаются присоединенными к заземлению. Защита от поражения электротоком обеспечивается независимо от состояния нулевого провода. Соответственно, внутренняя разводка к потребителям выполняется трехжильным проводом (для однофазного подключения), либо тем же пятижильным (при наличии трехфазных электроустановок: например, электропечей или отопительных систем).
На вводных щитках в каждом помещении, монтируются по две раздельные клеммные колодки: рабочий нуль и защитная земля.
Причем после «земляной» колодки нельзя устанавливать коммутационные устройства: выключатели, защитные автоматы. По всей длине, заземляющий проводник от заземлителя до электроустановки, не должен иметь размыкающих устройств.
Вы спросите: «а как же розетка?» При извлечении из нее вилки, линия заземления действительно размыкается. Но при этом электроустановка полностью обесточивается, и перестает быть опасной.
TN-C
Системой заземления TN-S сегодня оборудуются все современные жилые и нежилые объекты. К сожалению, такая схема применяется только на объектах, введенных в строй не раньше, чем 15–20 лет назад. Подавляющее большинство жилого фонда, построенного во времена СССР, оборудованы системой TN-C. Это не значит, что все эти объекты построены с нарушениями СНиП. Просто в те времена, стандарты (включая ПУЭ) были иными.
В идеале, необходимо переоснастить все существующие сети до стандарта TN-S. Но это потребует огромных капиталовложений. К тому-же, прокладка дополнительных линий «земли» от питающих подстанций не всегда возможна технически. А значит, в некоторых местах придется менять всю сеть силовых кабелей.
Заземление TN-C не обеспечивает полной безопасности по следующей причине:
«Земля» и рабочий нуль представляют собой одну линию, которая расположена в силовом кабеле от источника питания, до потребителя. Заземлитель (контур заземления, физически соединенный с грунтом), расположен в непосредственной близости от питающей подстанции. Такой способ организации заземления называется глухозаземленной нейтралью. Силовой кабель состоит из четырех жил: три фазы (L1, L2, L3), и рабочий нуль, совмещенный с рабочим заземлением (PEN).
Поскольку рабочий нуль находится под нагрузкой (через него протекает активный электрический ток), он находится в так называемой зоне риска. Нередки случаи, когда от перегрева этот проводник просто отгорал. Что происходит при этом с конечными потребителями, оставим за скобками — напряжение может скакнуть до 600 вольт. Главная опасность в том, что все электроустановки в этом случае теряют защитное заземление. Прикоснувшись к корпусу, на котором может оказаться потенциал фазы, человек гарантированно будет поражен электротоком. Особую опасность при такой аварии, представляет одновременное прикосновение к электроустановке, находящейся под напряжением, и металлическим конструкциям, имеющим физический контакт с грунтом: системы отопления, водопровода, арматура в стенах. Даже влажный цементный пол, соединенный с арматурой в стяжке, может стать причиной трагедии.
В многоквартирных домах, и других объектах, оборудованных системой TN-C, вообще отсутствует защитное заземление в привычном понимании. Все знают, как выглядят розетки советского образца: в них нет контактов заземления. Даже если владельцы производят замену на трех контактные современные розетки, клемма защитного заземления остается невостребованной: ее просто не к чему подключить.
По этой причине, на объектах, оснащенных заземлением TN-C, в помещениях с повышенной влажностью (санузлы, бани, прачечные), запрещено использовать незаземленные электроприборы. Если вы устанавливаете бойлер, или стиральную машину — подводить к ней заземление (или организовывать систему дополнительного уравнивания потенциалов) на основе рабочей нейтрали, запрещено!
Необходимо организовать заземлитель (полноценный контур, имеющий физический контакт с грунтом). Причем параметры такого заземлителя должны соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.
Металлический уголок длиной 50 см, забитый в палисадник у подъезда, заземлителем не является!
Затем в квартиру заводится заземляющий проводник (сечением не менее 2.5 мм², и не имеющий разъединителей на всей протяженности), который соединяется непосредственно с электроустановкой. Разумеется, необходимо установить щиток или клеммную колодку заземления, завести на нее розетки и корпуса опасных электроприборов.
TN-C-S
Для минимизации проблем со схемой TN-C, введена система заземления TN C S. Это некий компромисс, переходный вариант от старой C к современной S.
Как она устроена, и в чем отличие от TN-S?
В произвольном месте, глухозаземленная нейтраль объединяется с защитным заземлением. Точнее, от рабочего нуля выполняется ответвление. Как правило, такая точка организуется на входе силового кабеля в объект.
На вводном щитке потребителя (обычно, это общий ввод на объекте: многоквартирный дом, офисное здание и прочее) имеются уже две шины: рабочий нуль, и защитное заземление. Далее к потребителям идут привычные и безопасные силовые кабели: трехжильный к однофазным электроустановкам, и пятижильный к трехфазным.
В каждый вводной щиток квартиры, или обособленного помещения внутри объекта, линии защитного заземления и нуля заходят уже в разделенном виде. Для конечного потребителя, система заземления по схеме TN-C-S выглядит, как обычная и безопасная TN-S. На самом деле, уровень безопасности далеко не 100%.
Почему система TN-C-S не обеспечивает полную защиту от поражения электротоком? Слабое место находится на участке от питающей подстанции до точки объединения нуля и защитного заземления. Если на пути от подстанции, где глухозаземленная нейтраль соединена с заземлителем, до вводного распределительного устройства на объекте, произойдет разрыв линии PEN, все потребители останутся без контура заземления.
При проведении капитального ремонта на объектах жилого фонда советской постройки, обязательно организуется система заземления. Для экономии средств, выполняется она по схеме TN-C-S. В лучшем случае, при объединении линии PEN с вновь проложенной шиной защитного заземления, производится электрическое подключение к реальному контуру заземления. В большинстве домов присутствует основная система уравнивания потенциалов, имеющая надежный контакт с грунтом. Но зачастую, чтобы упростить себе задачу, бригады ремонтников просто устанавливают перемычку между новой шиной заземления и рабочей нейтралью, внутри вводного распределительного устройства.
Совет. При заключении договора с исполнителем работ по капитальному ремонту, необходимо заранее оговаривать вопрос заземления.
Как быть, если ваш дом подключен по системе TN-C, а до ближайшего капремонта еще много лет? Организовывать индивидуальное заземление в квартире, или объединяться хотя бы с соседями по подъезду. Иначе использование современных электроприборов (бойлеры, электрические духовки, стиральные машинки и пр.) станет источником повышенной опасности.
Есть горе мастера, немного разбирающиеся в электротехнике, но не понимающие ответственности за нарушение ПУЭ. Зачастую, вместо организации контура заземления по ГОСТу, шина защитного заземления соединяется с металлическими элементами инфраструктуры. В лучшем случае, со стояками холодной или горячей воды, в худшем — с системой отопления.
Действительно, при строительстве дома, эти трубы соединялись с контуром основной системы уравнивания потенциалов. Изначально был организован физический контакт с «землей». Но в процессе эксплуатации (особенно если вашему дому несколько десятков лет), целые участки трубопроводов заменены на полипропилен. Разумеется, ни о каком заземлении в этом случае не может быть и речи.
Организовав такое подключение, владелец квартиры пребывает в ложной уверенности, что у него с безопасностью полный порядок. Мало того, при появлении на корпусе электроустановки опасного потенциала (достаточно напряжения более 42 вольт), опасности подвергаются все соседи.
Вывод
Единственный безопасный способ — установить недалеко от подъезда контур заземления (согласно ПУЭ), и завести на объект надежный проводник.
После чего, можно развести полноценное заземление по квартирам. Разумеется, лучше поручить эту работу квалифицированным специалистам.
Видео по теме
profazu.ru
описание, схема, плюсы и минусы
По сей день в эпоху стремительного роста научно-технического прогресса и внедрения в нашу жизнь суперпродвинутых инноваций основная масса населения пользуется устаревшей системой заземления электрических сетей TN-C. Времена, когда среднестатистический российский пользователь с недоумением рассматривал трехштекерную вилку зарубежных бытовых электроприборов, ставших в одночасье доступными для всеобщего приобретения, конечно, уже прошли. Но, к сожалению, до сей поры полной ясности в том, для чего, так называемая, евровилка укомплектована третьим штекером, у большинства еще нет. Для того чтобы окончательно решить этот вопрос, необходимо разобраться с существующими вариантами защиты электрических сетей, а также подробно рассмотреть, что такое система заземления TN-C-S. Описание упомянутого варианта защиты, а также его плюсы и минусы мы предоставили ниже.
Существующие системы заземления
В Российской Федерации в электросетях обслуживающих жилой фонд применяются следующие типы систем заземления:
TN-C. Устаревшая, но самая распространенная система. Львиная доля частного сектора и устаревшего жилого фонда многоквартирных домов пользуется данным типом электроснабжения. При системе TN-C заземляющий контур обустроен на трансформаторной понижающей подстанции, обслуживающую дом или улицу, нулевая точка трансформатора наглухо заземлена. Проводник, подключенный к нулевой точке PEN, подается в жилье и выполняет функции нулевого рабочего N и защитного провода PE. В связи с тем, что TN-C наиболее проста и экономична, она в полной мере не отвечает требованиям электробезопасности.
TN-S. В этом случае нулевой PN и защитный PE проводники выполнены раздельно. Данный тип защиты в полной мере обеспечивает мероприятия безопасности от поражения электрическим током, поэтому при организации электроснабжения новых микрорайонов используют именно систему TN-S.
Системы TT и IT используются в специальных условиях, о них мы поговорим в отдельных статьях. Сейчас же более подробно рассмотрим плюсы и минусы, а так же что собой представляет система TN-C-S.
Описание схемы электроснабжения TN-C-S
Перевод энергоснабжения жилого фонда, с системы TN-C на TN-S в настоящее время не реален, потому что потребует колоссальных затрат на модернизацию. Для обеспечения соответствующих норм электробезопасности оптимальным вариантом будет использование системы TN-C-S, которая является комбинацией TN-C и TN-S.
Смысл ее заключается в том, что от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) дома или коттеджа электроснабжение осуществляется с использованием одного проводника PEN. В водных распределительных устройствах (ВРУ) подъездов или частных домов, оборудованных повторным заземлением, происходит разделение PEN на нулевой PN и защитный проводник PE.
Согласно схеме предоставленной ниже, при заземлении типа TN-C-S к клеммам потребителей трехфазной нагрузки подводится 4 проводника, 3 из которых являются фазными проводами А, В, С, а четвертый – нейтральным проводом PN.
Защитный провод PE выполнен в виде перемычки между металлическим корпусом электроприбора и заземляющим контуром. Подключение потребителя к однофазной сети осуществляется одним фазным проводом и нейтралью PN с последующим заземлением корпуса выполненного из металла.
Схема разделения проводника PEN в ВРУ:
Очень важно соблюсти необходимую величину сечения заземляющего проводника между заземляющим контуром и шиной заземляющего контура дома. Согласно п. 1.7.117 (см. Главу 1.7), заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.
Как сделать заземляющий контур
В многоквартирных домах мероприятиями по переходу на систему заземления TN-C-S, как правило, занимаются специализированные предприятия. Они производят соответствующие переключения в ВРУ дома или подъезда и обустраивают дополнительный заземляющий контур. Практика показывают, что бывают случаи, когда безграмотные в вопросах электротехники, но не в меру активные жильцы, пытаются совершить модернизацию схемы электроснабжения для своей отдельно взятой квартиры самостоятельно. Для этой цели в качестве заземляющего контура они пытаются использовать стояки водопровода или теплоснабжения, что категорически запрещено, т.к. данный способ неизбежно приводит к электротравматизму и оказывает пагубное воздействие на срок службы трубопроводов и приборов отопления.
Для условий частного дома изготовить дополнительное заземление не сложно, самой популярной и надежной является замкнутая схема в виде треугольника:
Электрод, погруженный в землю – уголковая сталь, перемычка – стальная полоса, заземляющий проводник – стальной прут. Более подробно о том, как сделать заземление в доме, мы рассказывали в отдельной статье!
Преимущества и недостатки TN-C-S
Заземление типа TN-C-S, как и другие системы имеет свои плюсы и минусы. К значительным ее преимуществом можно отнести простоту и экономичность, способность обеспечить должный уровень электробезопасности. Серьезным недостатком TN-C-S является то, что при обрыве проводника PEN на участке до его разделения проводник PE, а также все заземленные металлические корпуса электроприборов будут находиться под напряжением.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:
Вот мы и предоставили описание системы заземления TN-C-S. Надеемся, благодаря схемам и видео вам стало понятно, что собой представляет данный вариант электроснабжения и как его организовать своими руками.
Будет интересно прочитать:
samelectrik.ru
Система заземления TN-S. Схема подключения, описание системы TN-S
Самой эффективной системой защитного заземления, обеспечивающей максимальную защиту людей от поражения электрическим током, является система заземления TN-S.
Раньше в жилых зданиях использовалось заземление морально устаревшего типа TN-С и ГОСТ Р50571 рекомендует заменить его новой, более современной системой защиты. В этой статье рассказывается про особенности системы TN-S, схемах подключения к ней электроприборов, а также о достоинствах и недостатках этого вида защиты.
Описание системы заземления TN-S
Этот вид защитного заземления первоначально был внедрён в 30-х годах ХХ века в европейских странах, где уже более 50 лет является основным. Перед российскими электрокомпаниями сейчас ставится задача перевести на эту схему защиты всех потребителей.
Система заземления TN-S проектируется и устанавливается во всех новых кабельных и воздушных линиях, а так же при замене существующих сетей.
Для этого вместо четырёхжильного провода (A,B,C,PEN) на всём протяжении от трансформаторной подстанции до ввода в здание прокладывается пятижильный кабель (A,B,C,N,PE). В квартиру в этом случае ввод осуществляется трёхжильным проводом (L,N,PE).
Описание системы заземления TN-S имеется в ПУЭ п.1.7.132. В данной схеме нулевой защитный (N) и нулевой рабочий (PE) проводники не связаны между собой на всем протяжении. К потребителю от источника питания приходит три фазы, ноль и заземление, либо фаза, ноль, заземление (при однофазном питании).
Вместо заземления этого типа при реконструкции имеющихся сетей допускается монтаж более простой и дешёвой схемы TN-C-S.
Дело в том, что перевод существующих линий на схему TN-S обходится достаточно дорого. При этом требуется полная замена вводных кабелей с 4 жильных на 5 жильные или реконструкция всех столбов и прокладка дополнительного провода воздушной линии.
Информация! Любая система заземления, применяемая в жилом фонде, предусматривает подвод заземляющего проводника РЕ к квартире и разводку его по всем комнатам и розеткам.
Схема электроснабжения системы TN-S
Система заземления TN-S имеет ряд особенностей, отличающих её от защиты других типов:
- Нейтральный провод N отделён от заземляющего РЕ на всей длине. Этим она отличается от системы TN-C-S, в которой проводники объединены в линии от подстанции до вводного щита в доме. Единственное место их соединения — заземлённая средняя точка вторичных обмоток питающего трансформатора.
- Заземляющий провод во вводном щите допускается не заземлять. Вместо этого выполняется система уравнения потенциалов (СУП). Основным заземлителем является глухозаземлённая нейтраль трансформатора, в отличие от заземления TN-C-S, при котором в каждом здании необходимо иметь свой контур заземления, с которым соединяется место разделения PEN-проводника.
- При обрыве нейтрального провода в любой точке напряжение на корпусе электроприборов отсутствует. Благодаря этому система TN-S является лучшей защищитой потребителей от поражения электрическим током.
Подробно схема заземления TN-S и требования к ней описаны в ПУЭ п. 1.7.3 и показана там же, на рис. 1.7.2.
Название системы TN-S указывает на её основные конструктивные особенности:
- 1. T (terre — земля) — цепи электропитания заземлены;
- 2. N (neuter — нейтраль) — система соединена с нейтралью источника питания;
- 3. S (separated — раздельный) — нейтральный проводник N разделён с заземляющим РЕ.
В этой схеме защиты исключено попадание питающего напряжения на корпус оборудования. При отгорании нулевой клеммы в щите, обрыве нейтрали или отключении двухполюсного автоматического выключателя в однофазной сети провод РЕ остаётся соединённым с заземлением.
Отсутствие соединения с заземлением после вводного автомата позволяет использовать УЗО или дифференциальный автомат. Работа этих устройств основана на первом правиле Кирхгофа, согласно которому ток в нейтрали в трёхфазной сети равен алгебраической сумме токов всех фаз. В однофазной сети ток в нейтральном проводе равен току в фазном.
При нарушении изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям это равенство нарушается и появляется ток утечки, что приводит к срабатыванию защиты. Его величина зависит от места установки и составляет 30-100мА.
Принцип работы системы заземления TN-S
Электрическая схема питания электроприборов, подключённых к системе TN-S, а аналогична обычной схеме электроснабжения, которая использовалась со времён Теслы и Эдисона. Отличие заключается в наличии дополнительного провода, соединяющего корпус оборудования со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Разделение нейтрали N и заземления РЕ позволяет исключить попадание высокого напряжения на непредназначенные для этого части электроприборов.
В системе заземления TN-S нейтраль трансформатора соединяется с заземляющими устройствами напрямую, без автоматов или рубильников. Такая нейтраль называется «глухозаземлённой».
Согласно ГОСТ Р 50571.1-2009 п.312.2.1.1, заземлять проводник РЕ в дальнейшем нет необходимости. Однако при монтаже этой схемы следует учесть требования ПУЭ п.7.1.87, согласно которым в водном щитке этот провод присоединяется к системе уравнения потенциалов СУП.
Для этого соединяются следующие элементы:
- провод РЕ, приходящий из трансформаторной подстанции;
- стальные трубы коммуникаций, в том числе те, в которых проложены кабеля;
- металлические элементы конструкции и инженерных сооружений.
- корпус вводного электрощита и этажных щитков.
При пробое изоляции на корпус через заземление начинает идти ток, что вызывает отключение автоматического выключателя. Если же он недостаточен для срабатывания защиты то, благодаря заземлению, напряжение на корпусе будет отсутствовать. Это позволит избежать электротравмы, а появляющийся при этом ток утечки вызовет срабатывание УЗО.
Соединение большинства бытовых электроприборов с заземлением происходит в розетках с заземляющим контактом, во время монтажа к которому присоединяется провод РЕ.
Важно! В системах защитного заземления TN-S и TN-C-S розетки подключаются трёхжильным кабелем. К заземляющему контакту присоединяется провод с жёлтой или жёлто-зелёной изоляцией.
Достоинства системы TN-S по сравнению с другими системами
На сегодняшний день система защитного заземления TN-S обеспечивает максимально возможную защиту людей от поражения электрическим током. Её надёжность можно ещё больше повысить, если дополнительно установить систему уравнивания потенциалов и подключить УЗО или дифавтомат.
Дополнительное достоинство этого вида защиты в отсутствии необходимости устанавливать контур заземления в каждом доме. Такие заземления, согласно ПТЭЭП п.2.7.9., требуют ежегодной проверки своего состояния. Естественно, в большинстве случаев она проводится формально или не производится совсем, что не делает проживание в доме более безопасным.
Ещё одно преимущество заключается в том, что вся электронная аппаратура, находящаяся в металлическом заземлённом корпусе, оказывается защищённой от высокочастотных помех. Такие помехи создают электробритвы, пылесосы, электросварка и другая аппаратура. Поэтому эту систему предпочитают работники, имеющие дело с компьютерными сетями, телевидением, звукозаписывающей и радиолокационной аппаратурой.
Единственный, но существенный, недостаток этой системы заключается в её более высокой цене, поэтому допускается использовать вместо схемы TN-S уже установленное заземление типа TN-C-S.
Заключение
Подводя итог статье можно увидеть, что система TN-S является лучшей из существующих видов заземления и должна применяться во всех новых электросетях. При невозможности заменить на эту схему существующие линии электропередач следует использовать схему TN-C-S.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — сохрани на стену!
electricvdome.ru
Система заземления TN-C-S | Заметки электрика
Дорогие гости, сайта заметки электрика.
Продолжаю серию статей про системы заземления.
В прошлой статье мы рассмотрели систему заземления TN-C.
Наша сегодняшняя тема статьи — это система заземления TN-C-S.
Чем же эта система заземления отличается от предыдущей?
Принцип системы TN-C-S основан на том, что PEN проводник разделяется в определенном месте и приходит к потребителю двумя отдельными проводниками:
- нулевой рабочий проводник N
- защитный проводник PE
В качестве примера приведу схему электрического подъездного щита жилого дома.
Электроснабжение квартиры с системой заземления TN-C-S
В данном случае электроснабжение квартиры осуществляется либо 3-жильным кабелем (фаза, N, PE) при однофазном питании (см. рисунок выше), либо 5-жильным кабелем (А,В,С, N, PE) при трехфазном питании.
В отличии от рассмотренной ранее системы TN-C, в этой системе допускается устанавливать розетки с наличием клеммы для заземления — евророзетки.
Защитный проводник РЕ необходимо соединить с корпусом электрооборудования (СВЧ-печь, электроплита, стиральная машина и другие электрические приборы). Нулевой рабочий проводник N служит только для передачи электроэнергии потребителю.
Где произвести разделение PEN-проводника?
Разделение PEN проводника в системе TN-C-S
Сначала давайте определимся с местом разделения PEN-проводника в системе TN-C-S.
Чаще всего разделение PEN-проводника осуществляется на вводе в жилой дом, т.е. в вводно-распределительном устройстве (ВРУ) Вашего дома.
Наглядное представление системы заземления TN-C-S
Как правильно произвести электромонтаж по разделению проводника PEN?
Пример разделения PEN-проводника в ВРУ жилого дома
В ВРУ жилого дома должны быть установлены:
- нулевая шина N
- шина заземления PE
PEN проводник с вводного кабеля соединяем с шиной заземления РЕ. А между шиной заземления РЕ и нулевой шиной N устанавливаем перемычку.
Шину заземления PE необходимо заземлить (повторное заземление), т.е. соединить с контуром заземления жилого дома.
Очень важно!!! PEN проводник от источника питания до места разделения должен иметь сечение: не меньше 10 кв.мм. по меди, и не меньше 16 кв.мм. по алюминию.
Дополнение: я написал подробную статью о том как правильно и в каком месте разрешено разделять PEN проводник — переходите и читайте.
Достоинства системы заземления TN-C-S
Система TN-C-S — это самая перспективная система заземления для нашего государства. С помощью нее обеспечивается высокий уровень безопасности от поражения электрическим током, в связи с использованием устройств защитного отключения (УЗО).
Также рекомендую прочитать статью про систему уравнивания потенциалов (СУП).
Недостатки системы TN-C-S
Самый главный недостаток системы TN-C-S возникает в случае обрыва PEN проводника. При нарушении изоляции, корпус электрических приборов может оказаться под напряжением относительно земли, что приведет к электрической травме человека.
Вывод
В завершение статьи я хочу дать Вам совет-рекомендацию. Если в Ваших домах (квартирах) до сих пор эксплуатируется электропроводка с системой заземления TN-C, то Вам необходимо задуматься о переходе на систему TN-C-S (а еще лучше на систему TN-S), т.к. от этого зависит Ваша личная электробезопасность.
В следующей моей статье читайте материал про систему заземления TT.
P.S. Для проведения электромонтажных работ по переходу от системы TN-C на систему TN-C-S обратитесь к специалистам электротехнической лаборатории.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
zametkielectrika.ru
Система заземления TN-C-S: схема подключения ПУЭ
В электроустановках, спроектированных до 30-х годов ХХ века, устанавливалась система заземления TN-C. Позже она применялась в основном в жилом фонде СССР. Недостаток этой конструкции в том, что нулевой проводник N и заземляющий PE объединены в одном проводе PEN. Фактически, при соединении корпуса электроприбора с этим проводником вместо заземления получается защитное зануление.
Более совершенной является заземление типа TN-S, но оно дороже, чем TN-C. При реконструкции электроснабжения зданий и монтаже этого вида защиты необходимо менять линии электропередач от трансформаторной подстанции до розетки.
Для решения этой проблемы была создана система заземления TN-C-S, являющаяся компромиссным вариантом между этими типами защиты. Её особенностью является наличие объединённого проводника PEN, который в месте, определяемом ПУЭ, разделяется на два провода — заземляющий PE и нейтральный N.
В системе TN-C-S оба этих провода подключаются к розеткам или к клеммникам к соответствующим контактам. Провод РЕ не имеет разрывов и выключателей на всём протяжении и соединяется с корпусом электрооборудования, а N подключается к питающим выводам розеток.
В этой статье подробно рассматривается устройство этой системы, а так же достоинства и недостатки схемы заземления TN-C-S.
Что собой представляет система TN-C-S
Модернизация схем электроснабжения всех жилых зданий страны и приведение их в соответствие с требованием ПУЭ для системы TN-S, обеспечивающей максимальную защиту, потребует полной замены всех линий электропередач 0,4кВ и будет стоить очень дорого. Поэтому вместо схемы TN-S в жилых домах при подключении к электросети применяется система заземления TN-C-S.
Особенность этой схемы в том, что на участке от трансформаторной подстанции до ввода в здание сохраняется существующая линия электропередач с проводником PEN, а все работы по модернизации производятся в здании:
- 1. В водном щите происходит разделение провода PEN на два проводника — заземление PE и нейтраль N;
- 2. Место разделения подключается к контуру заземления здания;
- 3. В подъезде ко всем квартирам подводится заземляющие провода РЕ;
- 4. Производится модернизация или замена внутриквартирной электропроводки с двухпроводной (L,N) на трёхпроводную (L,N,PE) или, при трёхфазном питании, с четырёхпроводной (A,B,C,N) на пятипроводную (A,B,C,N,PE).
Совет! При модернизации внутриквартирной электропроводки допускается подводить заземление только к тем розеткам, которые имеют заземляющий контакт и к оборудованию, которое подключается к сети через автоматический выключатель — электроплита или бойлер.
Схема подключения по системе TN-C-S
В связи с тем, что система TN-C не обеспечивает необходимый уровень безопасности в жилых зданиях, особенно в частных домах, к которым подключёно однофазное напряжение 220В, её необходимо модернизировать и превратить в систему заземления TN-C-S. Эта работа может быть выполнена с минимальными затратами, поэтому такая схема получила широкое распространение, несмотря на имеющиеся недостатки конструкции.
Само название TN-C-S указывает на то, что заземляющий и нейтральный проводники соединены только в начале линии, а на некотором расстоянии от трансформаторной подстанции разделяются на два отдельных провода. Питающие трансформаторы в таких схемах используются с глухозаземлённой, неотключаемой, нейтралью.
Согласно ПУЭ п.1.7.132 использовать объединённый проводник PEN в однофазных сетях запрещается (не относится к ответвлениям от воздушных линий). Поэтому при реконструкции схемы электроснабжения в домах, к которым подводится 220В, разделение этого провода на PE и N производится в месте подключения здания к трёхфазной линии. В многоквартирных домах это делается во вводном щите в здание, а НЕ НА ПЛОЩАДКЕ в щитке возле электросчётчика.
При подключении здания не к подземному кабелю, а к воздушной линии электропередач, то, согласно ПУЭ п.1.7.102, место разделения проводов подлежит обязательному заземлению.
Как указано в ПУЭ п.1.7.135, соединять после разделения PE и N ЗАПРЕЩАЕТСЯ! Это автоматически превращает схему TN-C-S в TN-C.
Описание системы TN-C-S со всеми техническими требованиями к ней указано в ПУЭ п.1.7.3, 1.7.13, и рис.1.7.3
Зачем нужно разделение PEN проводника
Основной причиной для разделения провода PEN являются требования ПУЭ п.7.1.13, в котором указано, что все электроустановки, кроме низковольтных (12 В, 36 В и т.п.), должны иметь заземление TN-S с отдельными проводами PE и N либо более дешёвого типа TN-C-S с разделением PEN-провода. При несоблюдении этих условий возможно отключение здания от электроснабжения контролирующими организациями.
Кроме того, этого требуют здравый смысл и законы электротехники:
- При использовании системы TN-C корпус электроприбора фактически не заземляется, а зануляется. Поэтому обрыв провода PEN приводит к тому, что на нейтральном контакте розетки, заземляющем выводе и корпусе электрооборудования оказывается напряжение сети 220В.
- Самое частое место этого обрыва — внутридомовые сети. Обычно они выполняются более тонким проводом, чем кабель, подходящий к зданию.
- На вводном квартирном щитке устанавливается два предохранителя или автоматический выключатель, разрывающий цепь PEN. Даже если используется спаренный автомат, нельзя исключить возможность «залипания» фазного контакта. Это отключение приводит к эффекту, аналогичному обрыву провода PEN.
Поэтому разделение PEN проводника обеспечивает бОльшую безопасность людей, живущих в доме.
Разделение PEN проводника
Правила, по которым производится разделение, описаны в ПУЭ п.п.1.7 и 7.1:
- самым удобным местом для разделения является вводной электрощит, до вводного автоматического выключателя, рубильника или общедомового электросчётчика;
- схема должна быть смонтирована так, чтобы исключить отключение, в том числе аварийное, цепей PEN и PE;
- автоматические выключатели и рубильники, согласно ПУЭ п.1.7.145, допускается устанавливать только в цепи нейтрали N;
- проводник PEN подключается к шине РЕ, или главной заземляющей шине ГЗШ, которая должна соединяться с нейтральной планкой;
- проводники РЕ и N после разделения не соединяются;
- нельзя использовать общую шину для нейтрали и заземления.
Исходя из этих правил, во вводном щите монтируются две шинки — нейтральная N и заземляющая ГЗШ. Вводной проводник PEN и заземляющий провод внутренней проводки РЕ подключаются к заземляющей шине. К ней же присоединяется контур заземления здания. Эта планка соединяется с нейтральной шиной N перемычкой.
| Важно! Сечение проводника PEN вводного кабеля быть не менее 10мм² при использовании медного провода и 16мм², если кабель алюминиевый. |
Расшифровка TN-C-S системы
Как и у многих других схем и электротехнических элементов у системы заземления TN-C-S расшифровка названия показывает на её основные особенности:
- 1. Т (лат. terra) — нейтраль питающего трансформатора соединена с контуром заземления подстанции;
- 2. N — нейтраль источника питания соединена с воздушной или кабельной линией электропередач;
- 3. С (англ. combined) — в одном проводе PEN совмещаются проводники PE и N;
- 4. S (англ. separated) — наличие разделённых нулевого N и заземляющего PE проводов.
Присутствие в названии букв С и S указывает на то, что в линии есть как общие, так и разделённые участки.
Достоинства и недостатки
Система заземления TN-C-S имеет преимущество перед другими типами защитных заземлений. Она имеет простую конструкцию, которую легко смонтировать в любом здании. Эта работа имеет намного меньшую стоимость, чем монтаж схемы TN-S. Она обеспечивает достаточно высокую степень защиты от поражения электрическим током, особенно при дополнительном использовании УЗО.
Недостатком этой системы является попадание высокого напряжения на корпус оборудования при повреждении провода PEN на участке между зданием и трансформатором. Для предотвращения таких ситуаций ПУЭ требует устанавливать прокладывать питающие кабеля в лотках, трубах или использовать бронированный кабель. В воздушных линиях электропередач провод PEN периодически заземляется. Расстояние между заземлителями зависит от количества грозовых часов в год.
При соблюдении всех требований система TN-C-S является самой распространённой. Если же какие либо условия выполнить невозможно, то ПУЭ рекомендует использовать заземление типа ТТ.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — сохрани на стену!
electricvdome.ru
Системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S
С каждым годом растут нужды потребителей. Появляются все новые виды более мощных электрических приборов. При использовании человеком такой бытовой техники необходима надежная и безопасная защита. Одним из вариантов такой защиты является заземление.
Заземление ликвидирует риск поражения человека электрическим током и дает гарантию корректной работы электрооборудования. Понятие заземления включает в себя соединение корпуса электроприбора с заземляющим устройством. Организации, проектирующие электрооборудования, выдают перечень технических требований, уточняющих систему заземления, к которой необходимо подключить данное оборудование. Эти системы заземления предусматривают тип защитной конструкции.
Виды заземления
При разработке, установке и использовании электроустановок, производственных и бытовых электроприборов, электрического освещения, основным требованием обеспечения их функциональности и безопасности становиться тщательно спроектированное и качественно выполненное заземление. Правила устройства электроустановок включают в себя основные условия, предъявляемые к системам заземления.
Существует классификация систем заземления, обусловленная какими способами и с какими типами заземляющих конструкций, соединены данные электроустановки. Системы делятся на искусственные и естественные заземления.
К естественным типам относятся различные предметы, сделанные из металла, все время присутствующие в грунте: арматура, трубы и другие изделия, проводящие напряжение. При эксплуатации таких элементов заземления тяжело контролировать и прогнозировать их эффективность и надежность, поэтому специалисты не рекомендуют и запрещают использовать данный вид при подключении электрооборудования. В инструкциях и нормативных документах прописывается применение только искусственного защитного заземления.
Искусственное защитное заземление в свою очередь также классифицируется в зависимости от принципов действия и способов строения заземляющих систем. К ним относятся такие виды, как: TN-C, TN-S, TN-C-S.
Настоящее подразделение характеризует схемы заземления и число нулевых рабочих и защитных проводников.
Системы заземления TN-C
В данной системе для защиты эксплуатируется одно объединенное ответвление – нейтраль и земля. Такая система применяется в жилых помещениях и промышленных производствах.
Характеристики этой системы:
- доступность и универсальность конструкции, которую очень легко произвести самостоятельно;
- минусом TN-C является то, что она не имеет отдельного заземляющего кабеля;
- в многоквартирном доме эта система будет ненадежной из-за открытых заземляющих проводов, которые находятся под напряжением;
- при применении данного вида системы запрещено создавать выравнивание потенциалов;
- такая система устанавливается на электрооборудовании с напряжением до 1000 вольт.
Чаще всего TN-C используется на дачах, в гаражах, частных домах старой постройки. Для новых многоуровневых помещений по техническим характеристикам такую систему применять нельзя.
Зачастую классическим заземлением TN-C становиться четырехпроводная схема электролинии с тремя фазами и одним нулевым кабелем. Центральной шиной заземления является глухозаземленная нейтраль, с которой соединяется электрооборудование посредством нулевых проводов.
При обстоятельствах, вызывающих разрыв нулевого провода, исчезают защитные функции данной системы. В результате чего на незащищенной поверхности появляется высокое напряжение, опасное для жизнедеятельности человека.
Для надежности заземления необходимо отдельно занулить каждый электроприбор, то есть присоединять элементы корпуса с нулевым проводом.
Каждый потребитель должен знать какая система присутствует в его жилище, и предпринять необходимые меры для защиты себя и своих близких от несчастных случаев.
Системы заземления TN-S
Эта система более надежная и безопасная и имеет высокий уровень безопасности. Принцип работы данной системы, заключается в том, что она имеет два отдельных кабеля – нулевой и заземляющий проводники.
Характеристики TN-S:
- очень надежная и эффективная система, так как в своих схемах имеет систему выравнивания потенциалов и устройство защитного отключения;
- минусом TN-S дороговизна монтажа, так как разделение проводов идет от подстанции, следовательно, приходиться прокладывать дорогостоящий пятижильный кабель на большие расстояния.
При подаче высокого напряжения, ток вытекает по заземляющему проводнику, вызывая срабатывание устройства защитного отключения. В таком типе разделяются защитные функции по отдельным проводам.
Система уничтожает высокочастотные наводки, вызывающие негативные помехи, идущие от более мощных электроприборов.
Система заземления TN-C-S
Данная система имеет средний уровень защиты от поражения человека электрическим током.
С целью оптимизации вышеперечисленных систем, для увеличения качества защиты и уменьшение финансовых затрат была придумана система TN-C-S.
Основным принципом работы такой системы является комбинированное сочетание двух вышеописанных систем. То есть до главного распределительного щита прокладывается защитная система TN-C, затем заземляющий провод разделяется на два проводника и идет уже система TN-S. Данное разделение зачастую происходит на вводе в жилое помещение. Применяется в реконструкции устаревших зданий для улучшения эффективности защиты населения.
Данная защитная конструкция имеет один значительный недостаток – при обрыве или отгорании провода на электроподстанции, до разделения проводников, где еще проходит линия TN-C, в помещении появится высокое напряжение, а вследствие — и на подключенных электроприборах.
Во избежание таких случаев требуется дополнительная защита защитного проводника от повреждений.
В последнее время перед Российскими предприятиями стоит задача перехода с системы TN-C на систему TN-C-S, так как непосредственный переход с TN-C на TN-S очень дорогостоящий метод и требует крупных вложений.
uzotoka.ru
«Система tn-c-s в электроустановках напряжением до 1000 в пуэ?» – Яндекс.Знатоки
L1, L2, L3 — фазы, N — нуль провод, PE — Protect нуль — защитный нуль, PEN — проводник совмещающий защитный и нулевой проводник. Штрих-пунктирный прямоугольник — ввод к потребителю.
Самая безопасная TN-S:
Оставшаяся от советских времён (стандартная тогда) TN-C:
Для минизации проблем с TN-C компромиссный вариант TN-C-S:
В схеме TN-S объединения нуля и земли выполняется на подстанции и отгорание нуля у потребителя не влечёт для него последствий. В случае TN-S отгорание нуля опасно тем, что может оказаться у потребителя напряжение до 600 вольт. TN-C-S схема признана устранить такие проблемы, так переход от схемы TN-C (старой советской) к TN-S (безопасной) требует прокладки многих километров новых кабелей межде подстанцией и потребителем, что зачастую ещё и просто невозможно, то появилась схема TN-C-S — компромисс между TN-C и TN-S. Вот как выглядит TN-S на деле:
Отличие TN-C-S от TN-S. Обычно на входе объекта глухозаземлённая магистраль соединяется с нулевым проводом. В каждый же щиток линии входят уже разделёнными (N и PE). Внешне выглядит как безопасная TN-S. На деле не совсем так.
yandex.ru